I microscopi, insieme ai cannocchiali, appartengono alla classe di strumenti ottici detti composti perché costituiti da due lenti (o sistemi di lenti) coassiali: l'obiettivo e l'oculare.
L'obiettivo, che è sempre convergente, dà un'immagine reale dell'oggetto da osservare e di questa immagine l'oculare ne fornisce una virtuale nella posizione più adatta per essere osservata.
Nei microscopi l'obiettivo, che ha una distanza focale molto corta, e l'oculare che è anch'esso convergente, sono posti alle estremità di un tubo di ottone ad una distanza molto maggiore della somma delle loro distanze focali.
Come ben noto, di un oggetto, posto davanti al suo primo fuoco, l'obiettivo dà un'immagine reale, capovolta ed ingrandita; essa cade appena dietro il primo fuoco dell'oculare, che ne dà un'immagine virtuale, diritta e ingrandita.
In quello che presentiamo, come in quasi tutti i microscopi, il portaoggetti è fisso e l'osservatore, per far si che l'immagine fornita dall'oculare si formi alla distanza a cui il suo occhio è accomodato, può avvicinare l'obiettivo all'oggetto che osserva facendo scorrere il tubo all'interno di un cilindro di ottone, che lo sostiene avvolgendolo dal basso per circa metà della sua lunghezza. Fra l'obiettivo e l'immagine reale che fornisce è posta una terza lente convergente, detta lente di campo, che con la lente oculare costituisce quello che è noto come oculare di Campani, ideato da Giuseppe Campani (1636-1715). Questo sistema, a parità di ingrandimento, rispetto al microscopio avente lo stesso obiettivo e la stessa lente oculare, ma privo della lente di campo, consente di raddoppiare il campo, riducendo notevolmente l'aberrazione cromatica.